Definicija detergenta v kemiji

Kako definirati detergent

Vir slike / Getty Images

A detergent je površinsko aktivna snov ali mešanica površinsko aktivnih snovi, ki ima čistilne lastnosti v razredčeni raztopini z vodo. Detergent je podoben milu, vendar s splošno strukturo R-SO₄^-, že⁺, kjer je R dolga veriga alkilno skupino . Tako kot mila so tudi detergenti amfifilni, kar pomeni, da imajo hidrofobne in hidrofilne predele. Večina detergentov je acilbenzensulfonatov. Detergenti so bolj topni v trda voda kot milo, ker sulfonat detergenta ne veže kalcija in drugega ioni v trdi vodi tako enostavno kot karboksilat v milu.

Ključni zaključki: definicija detergenta

• Detergenti so razred površinsko aktivnih snovi s čistilnimi lastnostmi, če jih razredčimo v vodi.
• Večina detergentov je acilbenzensulfonatov.
• Detergenti so razvrščeni glede na električni naboj, ki ga nosijo, kot anionski, kationski ali neionski.
• Medtem ko se detergenti uporabljajo za čiščenje, se uporabljajo tudi kot dodatki gorivu in biološki reagenti.

Zgodovina

Sintetični detergenti so bili razviti v Nemčiji med prvo svetovno vojno. Površinsko aktivna snov alkil sulfat je bila oblikovana, ker je zavezniška blokada Nemčije leta 1917 povzročila pomanjkanje sestavin za izdelavo mila. Beseda detergent izhaja iz latinske besede detergere, kar pomeni obrisati. Pred izumom detergenta, pralna soda ali natrijev karbonat največkrat uporabljali za pomivanje posode in pranje oblačil. V ZDA so prvi tekoči detergent za pomivanje posode izdelali v 30. letih 20. stoletja, v Evropi pa prvi detergent za ta namen (Teepol) leta 1942. Detergenti za pranje perila so prišli v uporabo približno v istem času, čeprav so bili na voljo v obeh trdne in tekoče oblike. Tako detergent za pomivanje posode kot detergent za pranje perila vsebujeta številne druge spojine, običajno vključno z encimi, belili, dišavami, barvili, polnili in (za detergente za perilo) optičnimi belilci. Dodatki so potrebni, ker detergenti težko odstranijo barvila, pigmente, smole in denaturirane beljakovine.Reagentni detergenti za biologijo so ponavadi čiste oblike površinsko aktivnih snovi.

Vrste detergentov

Detergenti so razvrščeni glede na njihov električni naboj:

Anionski detergenti: Anionski detergenti imajo neto negativni električni naboj. Jetra proizvajajo žolčne kisline, ki so anionski detergenti, ki jih telo uporablja za prebavo in absorpcijo maščob. Komercialni anionski detergenti so običajno alkilbenezesulfonati. Alkilbenzen je lipofilen in hidrofoben, zato lahko interagira z maščobami in olji. Sulfonat je hidrofilen, zato lahko izpere umazanijo v vodi. Uporabljajo se lahko tako linearne kot razvejene alkilne skupine, vendar je večja verjetnost, da bodo detergenti, izdelani z linearnimi alkilnimi skupinami, biorazgradljivi. Kationski detergenti: Kationski detergenti imajo neto pozitivni električni naboj. Kemične strukture kationskih detergentov so podobne strukturam anionskih detergentov, vendar je sulfonatna skupina nadomeščena s kvarternim amonijem. Neionski detergenti: Neionski detergenti vsebujejo nenaelektreno hidrofilno skupino. Običajno te spojine temeljijo na glikozidu (sladkornem alkoholu) ali polioksietilenu. Primeri neionskih detergentov so Triton, Tween, Brij, oktil tioglukozid in maltozid. Zwitterionski detergenti:Zwitterionskidetergenti imajo enako število polnjenj +1 in -1, zato je njihov neto naboj 0. Primer je CHAPS, ki je 3-[(3- pogl olamidopropil)dimetil a mmoni]-1- str ropane s ulfonat.

Uporaba detergenta

Največja uporaba detergentov je za čiščenje. Najpogostejši formulaciji sta detergent za pomivanje posode in detergent za pranje perila. Vendar pa se detergenti uporabljajo tudi kot dodatki gorivu in biološki reagenti. Detergenti preprečujejo umazanijo injektorjev goriva in uplinjač. V biologiji se detergenti uporabljajo za izolacijo integralnih membranskih proteinov celic.

Viri

• Koley, D. in A.J. Bard. 'Učinki koncentracije Tritona X-100 na prepustnost membrane posamezne celice HeLa z vrstično elektrokemijsko mikroskopijo (SECM).' Zbornik Nacionalne akademije znanosti Združenih držav Amerike . 107 (39): 16783–7. (2010). doi:10.1073/pnas.1011614107
• IUPAC. Zbirka kemijske terminologije (2. izdaja) ('Zlata knjiga'). Sestavila A. D. McNaught in A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications, Oxford (1997). Spletna različica (2019-), ki jo je ustvaril S. J. Chalk. ISBN 0-9678550-9-8. doi:10.1351/goldbook
• Lichtenberg, D.; Ahyayauch, H.; Goñi, F.M. 'Mehanizem detergentne solubilizacije lipidnih dvoslojev.' Biophysical Journal . 105 (2): 289–299. (2013). doi:10.1016/j.bpj.2013.06.007
• Smulders, Edward; Rybinski, Wolfgang; Sung, Eric; Rähse, et al. 'Detergenti za pranje perila' v Ullmannova Enciklopedija industrijske kemije 2002. Wiley-VCH, Weinheim. doi:10.1002/14356007.a08_315.pub2
• Whitten, David O. in Bessie Emrick Whitten. Priročnik ameriške poslovne zgodovine: Ekstrakti, proizvodnja in storitve . Greenwood Publishing Group. (1. januar 1997). ISBN 978-0-313-25199-3.